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MICROSCOPIA A SCANSIONE DI SONDA (SPM) PER LA CARATTERIZZAZIONE FISICA DI MATERIALI E BIOMATERIALI SU SCALA NANOMETRICA.

A1)Si effettueranno deposizioni per sputtering di film sottili di ZnO(Co) a partire da target stechiometrico. Sarà analizzata la correlazione tra parametri di deposizione e crescita dei film, come misurata da indagini topografiche AFM seguite da una analisi statistica delle proprietà vettoriali della rugosità della superficie. Controllo della crescita rispetto alla temperatura di deposizione e del plasma di ossigeno del processo di sputtering. Si effettueranno analisi SEM/EDX con mappe di tracciamento del Co; diffrattometria X per analisi della crescita cristallina e della granulometria, microscopie SPM per la caratterizzazione elettrico-magnetica locale. In particolare, si utilizzeranno rispettivamente KPFM ed MFM per la caratterizzazione locale elettrica e magnetica, da temperatura ambiente fino alle basse temperature, per lo studio di eventuali cross-link tra lo stato magnetico ed elettrico in strutture mesa e nanodot patternati da film. Saranno utilizzate tecniche di nanolitografia EBL per patternare geometrie controllate e studiati protocolli di etching chimico e/o fisico. Il comportamento magnetico dei film e delle nanosrutture sarà indagato tramite misure della magnetizzazione con curve FC e ZFC tramite VSM fino a T=4.2K. Misure di trasporto elettrico e di fotoconduzione dei film sottili ed attraverso le nanostrutture completeranno il quadro di analisi. A2) Saranno eseguiti esperimenti MFM e STM alle basse temperature (4-15 K) per studiare la dinamica dei vortici vincolati su domini magnetici lineari sottostanti in eterostrutture a bilayer Py/Nb. Esperimenti MFM alle basse temperature in regimi di Field Cooling e Zero Field Cooling consentiranno lo studio quantitativo dei meccanismi di pinning magnetico intrinseco e la determinazione della velocità di movimento dei vortici guidati lungo percorsi lineari delineati dal sottostante layer ferromagnetico. E' possibile tramite misure campionate della configurazione dei vortici sotto l'azione di deboli campi magnetici esterni accordare il rate di scansione sul rate di sweep del campo in modo da consentire una stima della velocità dei vortici ed una comparazione con modelli fenomenologici del moto forzato di sistemi di particelle interagenti linearmente vincolate, in presenza di attrito viscoso e centri di pinning.B1)Verranno realizzate interfacce metallo/proteina(Abeta25-35) usando come substrato grafite pirolitica altamente ordinata (HOPG). La deposizione sarà effettuata per incubazione a temperatura controllata. L'analisi è volta a stabilire il modo di aggregazione di Abeta25-35 in particolare per i tempi iniziali della formazione dei primi oligomeri. A tempi più lunghi tramite AFM si valutarà il ricoprimento, l'estensione dei biofilm ed in generale la morfologia delle superfici. Proprietà elettriche delle fibre di amiloide, quali il potenziale di superficie e la costante dielettrica saranno misurate mediante KPFM .La fotoconduzione della proteina verrà testata con conductive-AFM (c-AFM) .In tali esperimenti, mappe di corrente di trasporto verranno acquisite contemporaneamente alla corrispondente immagine topografica, consentendo una correlazione diretta tra le caratteristiche topografiche e le caratteristiche I-V. Le misure I-V saranno condotte in luce ed in buio. B2) Studio delle proprietà meccaniche quali mappe del modulo elastico, viscosità soglia di rottura in funzione della temperatura nel range 0-60 °C, tramite indentazione di cantilever AFM sui biofilm.